Könnten Formel-1-Autos an der Decke fahren?

Formel-1-Autos üben eine große Faszination aus: Sie sind laut, schnell und sehen spektakulär aus. Doch sie haben auch eine besondere Fähigkeit, die sie von Straßenautos unterscheidet. Theoretisch können sie an der Decke fahren. Ausschlaggebend dafür sind das niedrige Gewicht und der hohe Anpressdruck. Doch in der Praxis hat das aber noch nie jemand ausprobiert, da es relativ aufwendig und gefährlich wäre, einen solchen Versucht umzusetzen.

Der Anpressdruck gleicht das Gewicht aus

Damit eine Fahrt an der Decke gelingen kann, muss eine physikalische Voraussetzung geschaffen werden. Die Kraft des Anpressdrucks, der das Fahrzeug an die Fahrbahn saugt, muss mindestens so groß sein wie die Gewichtskraft, die es nach unten zieht. Da hilft es natürlich, dass ein Formel-1-Auto inklusive dem Fahrer nicht einmal 750 Kilogramm wiegt.

Der Anpressdruck entsteht dadurch, dass die Luft zielgerichtet geführt wird – es also eine ausgefeilte Aerodynamik besitzt. Durch die Form der Flügel wird die Umgebungsluft nach unten abgeleitet und dadurch beschleunigt. Das drückt das Auto auf die Straße. Der meiste Anpressdruck wird aber nicht über den Front- oder den Heckflügel erzeugt, sondern über den Unterboden. Die Luft strömt unter das Auto, sodass ein großflächiger Sog entsteht, der das Auto auf die Straße drückt.

Die Aerodynamik eines Formel-1-Autos erzeugt so viel Anpressdruck, dass es schon bei einer recht niedrigen Geschwindigkeit von 170 km/h an der Decke fahren könnte. Doch die Fahrzeuge können mehr als drei Mal so schnell fahren. Mit zunehmender Geschwindigkeit vergrößert sich die Kraft des Anpressdrucks nicht linear, sondern exponentiell. Bei einer Geschwindigkeit von 350 km/h erzeugt der Frontflügel einen Anpressdruck von etwa 1,6 Tonnen, der Heckflügel von ungefähr 1,1 Tonnen und der Unterboden von rund 1,8 Tonnen. Das Auto könnte also mehr als vier Tonnen wiegen, um immer noch an der Decke fahren zu können.

Niedriger Anpressdruck bedeutet geringe Stabilität

In der Praxis wird aber auf schnellen Strecken wie in Monza der Anpressdruck, der durch die Flügel erzeugt wird, reduziert. Die Flügel werden flach gestellt, sodass das Auto einen geringeren Luftwiderstand bietet und so noch besser beschleunigen und insgesamt schneller fahren kann. Das führt dazu, dass die Autos auf Hochgeschwindigkeitskursen unruhiger auf der Straße liegen.

Geht ein Teil des Anpressdrucks verloren, kann das zu einer erheblichen Instabilität des Fahrzeugs führen. Das ist hin und wieder zu beobachten, wenn der Heckflügel abbricht und das Auto beim nächsten Bremsvorgang nicht mehr mit voller Kraft auf die Straße gedrückt wird. Dann wird es instabil und es dreht sich von der Strecke.

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